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第12章 珍爱大自然的精灵——生物资源

1.什么是生物?

在地球这个蔚蓝色的星球上,生活着各种各样的植物和动物,呈现着大自然生物的多样性。我们完全可以说,生物世界是人类诞生的摇篮,它既哺育了人类的成长壮大,又孕育了漫长的古代文明;与此同时,神秘而美丽的大自然中的各种动物,也都在直接或间接地影响着我们的生活。与人类一样,这些和人类息息相关的生灵,与人类共享着这个美丽富饶的星球,它们也是地球的主人。

生物资源,是自然资源的有机组成部分,是指生物圈中对人类具有一定价值的动物、植物、微生物以及它们所组成的生物群落。

植物资源,是生物圈中各种植被的总和,包括陆生植物和水生植物两大类。前者分为天然植物资源(如森林资源、草场资源和野生植物资源等)和栽培植物资源(如粮食作物、经济作物及园艺作物资源等),后者如各类海藻及水草等。植物资源作为第一性生产者,是维持生物圈物质循环和能量流动的基础。

植物,又可分藻类、菌类、蕨类、苔藓植物和种子植物,种子植物又分为裸子植物和被子植物。植物有40多万种,其中绿色开花植物有20多万种。

植物距今约25亿年前(元古代)诞生,地球史上最早出现的植物属于菌类,其后是藻类植物、蕨类植物、裸子植物依次更替,直至今天的被子植物时代。现代类型的松、柏,甚至像水杉、红杉等,都是在这一时期产生的。

植物,是生物界中的一大类,一般有叶绿素,没有神经,没有感觉。植物借助自身叶绿素,在太阳光的照射下,将水、矿物质和二氧化碳转变为有机物,同时释放出氧气的过程,就是光合作用。光合作用对人类十分重要。太阳光是地球上的植物进行光合作用的必备条件。据计算,整个世界的绿色植物每天可以产生约4亿吨的蛋白质、碳水化合物和脂肪,与此同时,还能向空气中释放出近5亿吨的氧,为人和动物提供了充足的食物和氧气。研究光合作用,对农业生产、环境保护等领域起着基础指导的作用。

植物资源,是在目前的社会经济技术条件下,人类可以利用与可能利用的植物,包括陆地、湖泊、海洋中的一般植物和一些珍稀濒危植物。植物资源既是人类所需的食物的主要来源,又能为人类提供各种纤维素和药品,在人类生活、工业、农业和医药上,具有广泛的用途。

植物具有多种用途,各种各样的植物可用来美化环境、提供绿荫、调整温度、降低风速、减少噪声和防止水土流失。植物,还是旅游产业存在和发展的物质基础,植物园、历史园林、国家公国、郁金香花田、雨林以及有多彩秋叶的森林等,都是旅游的好去处。

植物,也为人类的精神生活,提供基础需要。人们在室内外,放置各种花草树木,来装点家居生活空间,让人们赏心悦目。同时,人们还用一些植物,来启发灵感,进行艺术创作。我们每天使用的纸,就是用植物制作的。一些具有芬芳物质的植物,则被人类制作成香水、香精等各种化妆品。许多乐器,也是由植物制作而成。

动物也是生物界中的一大类。

一般情况下,动物不能将无机物合成有机物,只能以有机物(植物、动物或微生物)为食料。

动物具有与植物不同的形态结构和生理功能,以进行摄食、消化、吸收、呼吸、循环、排泄、感觉、运动和繁殖等生命活动。

动物界的历史,就是动物起源、分化和进化的漫长历程。动物是一个从单细胞到多细胞、从无脊椎到有脊椎、从低等到高等、从简单到复杂的过程。

两栖动物,是最早登上陆地的脊椎动物。而人则是哺乳类动物中最高级的动物。

动物,根据水生还是陆生,可将它们分为水生动物和陆生动物;根据有没有羽毛,可将它们分为有羽毛的动物和没有羽毛的动物。除以上两种特征外,还可以根据动物有无脊椎,将它们分为脊椎动物和无脊椎动物两大类。脊椎动物包括鱼类、爬行类、鸟类、两栖类、哺乳类五大类。无脊椎动物包括原生动物、扁形动物、腔肠动物、棘皮动物、节肢动物、软体动物、环节动物、线形动物八大类。无脊椎动物占世界上所有动物的90%以上。

微生物,是包括细菌、病毒、真菌以及一些小型的原生动物等在内的一大类生物群体,它个体微小,却与人类生活密切相关。

微生物在自然界中,可谓“无处不在,无处不有”,涵盖了有益有害的众多种类,广泛涉及健康、食品、医药、工农业、环保等诸多领域。生物界的微生物达几万种,大多数对人类有益,只有一少部分能致病。有些微生物通常不致病,但在特定环境下能引起感染。

微生物能引起食品变质、腐败,正因为它们分解自然界的物体,才能完成大自然的物质循环。

2.植物的功能

我们知道,在今天的地球上生存着多种多样的植物,它们的结构、形态各异,适应着各种不同的生活环境。植物的多样性,使得它们的代谢产物和贮藏产物也是各种各样的,这对自然界和人类产生了各种各样的用途。

第一,植物是人类赖以生存的基础。植物能够通过光合作用,制造有机物,而人类和其他动物,则必须直接或间接地从植物中,获得营养成分。人类所吃食物的大部分是直接从植物获得的。当我们以马铃薯、胡萝卜及柑橘等作为食物时,就是直接利用植物的过程。如果我们吃以植物为生的动物,如牛、羊等,或吃动物的产品,如蛋类、肉类,这就是间接利用植物的过程。人类直接用以食用的植物资源包括粮食、蔬菜、水果、干果、饮料、甜味剂、调味品和天然色素等。

第二,植物还能为我们提供各种生活用品和药品。棉花、亚麻、大麻、黄麻等,为我们提供服装、绳索、丝线等纤维材料,各种树木,提供建房的木料,也可以作为印书刊、报纸的纸张的原料。植物还给人类提供了各种香料、化妆品、橡胶、油漆以及其他无数产品。

许多植物,是制药的基本原料,如三七是云南白药的原料,而用于预防和治疗疟疾的奎宁,是从金鸡纳的树皮中提取的。近年来,越来越多的药用植物,用于抗衰老、抗肿瘤和心脑血管疾病的治疗上。

第三,植物是人类呼吸所需要的氧气的来源。植物在光合作用中放出氧气。假若没有植物产生的氧气来补充大气中的氧气,氧气很早就被地球上的动物耗尽了。

第四,植物能够保持水土。在那些有厚厚植物被覆盖的地带,暴雨不能直接冲刷土壤。此外,植物根系还能够固结土壤颗粒,从而使土壤不易被雨水冲失。植物还能涵蓄水源,削减洪峰流量。

第五,植物的净化作用。植物,可以通过叶片,吸收大气中的毒气,减少大气的毒物含量。植物的叶片能降低和吸附粉尘。一些水生植物,还可以来净化水域。

3.生态系统的功能

我们知道,生态系统,是指在一定的空间和时间范围内,在各种生物之间,以及生物群落与其无机环境之间,通过能量流动和物质循环而相互作用的一个统一整体。例如,绿色植物,利用微生物活动从土壤中释放出的氮、磷、钾等营养元素,食草动物以绿色植物为食物,肉食性动物又以食草动物为食物,各种动植物的残体,则既是昆虫等小动物的食物,又是微生物的营养来源。微生物活动的结果,则是释放出植物生长所需要的营养物质。

经过长期的自然演化,每个区域的生物和环境之间、生物与生物之间,都形成了一种相对稳定的结构,具有相应的功能形态。

人口的剧增,已使地球不堪重负;环境污染,已使其伤痕累累;生态失衡,已使她失去了昔日的美丽;物种灭绝,危及整个生物圈。面对无穷无尽的污染,河流在悲泣,泉水在呻吟,海水在怒号。森林匿迹,溪流绝唱,草原退化,流沙尘扬。我们的地球,正超负荷运转;我们的家园,正走向衰亡,人类的警钟,是人类自己把它敲响。生物多样性的减少,必将使人类患上“孤独症”。因此,挽救自然,挽救生态,挽救环境,挽救地球,已刻不容缓。否则,人类喝下的将是自己酿造的一杯毒酒。

生物多种性减少,是指包括动植物和微生物的所有生物物种,由于生态环境的破坏,对资源的过分开发,环境污染和引进外来物种等原因,使这些物种不断消失。据估计,地球上的物种约有3000万种。自1600年以来,已有724个物种灭绝。目前已有3956个物种濒临灭绝,3647个物种为濒危物种,7240个物种为稀有物种。

多数专家认为,地球上生物的1/4,可能在未来20~30年内处于灭绝的危险,1990年至2020年内,全世界5%~15%的物种可能灭绝,也就是每天消失40~140个物种。生物多样性的存在,对进化和保护生物圈的生命,维持生态系统,具有不可替代的作用。

生态系统一旦失去平衡,会发生非常严重的连锁性后果。生态系统的平衡往往是大自然经过了很长时间才建立起来的动态平衡,一旦受到破坏,有些平衡就无法重建了,带来的恶果可能是人类的努力无法弥补的。因此,人类要重视生态平衡,而绝不要轻易去破坏它。

生态平衡,是指生态系统内两个方面的稳定:一方面,是生物种(即生物、植物、微生物)的组成和数量,比例相对稳定;另一方面,是非生物环境(包括空气、阳光、水、土壤等)保持相对稳定。生态平衡,是一种动态平衡。比如,生物个体会不断发生更替,但总体上看,系统保持稳定,生物数量没有剧烈变化。我国每年除了自然力引发的灾害外,人为对环境与资源的破坏,加剧了自然灾害,或直接造成了生态的退化与危机。目前人口膨胀、大气污染、水土流失、水污与水荒、土壤沙化与植被荒漠化等问题,较为明显。造成生态系统破坏与退化的人为因素,可以归结为“五滥”,即滥垦、滥牧、滥伐(林木)、滥采(药材)、滥用水资源。这些行为,直接地使生物多样性显著削减,并且恶化了生物生存环境。因此,全社会要积极行动起来,为维护生态平衡做出努力。

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